破解生命的密碼——基因

你聽過「蜘蛛人」嗎？他原本是一位平凡的學生，在一次課外活動中被「基因突變」的蜘蛛咬傷，因而獲得蜘蛛的能力，像是製造強韌又有黏性的絲線，咻咻咻的在高樓大廈之間擺盪穿梭，來去自如。蜘蛛人具備特異能力，不僅可以保護自己、打擊罪犯，還能拯救社會大眾，真是令人佩服不已！

蜘蛛人雖然是漫畫和電影虛構的超級英雄，不過，以現在的基因工程技術來說，把一種生物的基因轉移到另一種生物身上，早已不是天方夜譚，而是輕而易舉的事，舉凡把人類的基因放入細菌中，讓細菌製造我們需要的蛋白質，或是把抗蟲的基因轉移到農作物，讓農作物變得具有抗蟲能力。那麼，把其他種生物吐絲、彈跳、再生等非凡的能力，透過基因轉移到人類身上，終有一天也會實現……

在那天來臨前，讓我們先來了解基因是什麼、怎麼運作，又要如何改造。《科學少年》特地為大家邀請到蜘蛛人的遠房親戚—科蛛人，他不只是這方面的專家，更身體力行，用自己來彰顯基因的威力，一起來聽他說說基因的故事！

基因追追追！

哈囉，我是科蛛人。我知道大家都迫不及待想變成像我一樣的超級英雄，但其實你只是想體驗在空中盪來盪去的樂趣吧？不管如何，在改造基因之前，你得先知道基因是什麼！就讓我們回到過去，看看歷年來科學家怎樣抽絲剝繭，發現基因的存在、破解DNA的構造！

科學家知道基因位於染色體上，而染色體由DNA和蛋白質組成，那麼，基因到底是DNA，還是蛋白質呢？

光是讓科學家透澈的認識「基因」這個概念，就跨越了將近一個世紀，而「基因」與人類的故事當然還沒結束囉！接下來請跟著我繼續讀下去，一步步深入基因，解開它的祕密，也許你會對我的「超能力」有不同的見解喔！

原來這就是基因！

看完了基因追追追的故事，你應該知道，想理解基因得從DNA開始。DNA由四種不同的化學分子組成，這些分子各自攜帶一種不同的鹼基，分別簡稱為A、T、G、C。四種化學分子就像積木一樣，一個接著一個的形成一條長鏈，然後與另外一條長鏈左右拼接，結合成雙股，再扭成螺旋形，這就是DNA了！

平常這些細細長長的DNA會纏繞起來，與蛋白質一起構成染色體，存在於細胞核中，當細胞分裂、DNA需要工作時，染色體才會鬆開，讓DNA複製或製造蛋白質。

那麼，基因有何功能？

基因位於染色體，其實就是一段段帶有特殊訊息的DNA，這些訊息以A、T、G、C「寫」成，主要是細胞用來製造蛋白質的配方。人類的DNA中，大約有2~3萬個會製造蛋白質的基因，每對染色體上的基因種類及數量並不相同。基因的功能很像密碼，我們的細胞就是靠著這些密碼，製造各種蛋白質，以建構出身體各個部位，並進行各式各樣的生理活動！

有時候單一個基因就能控制一種特徵，比方說你的血型、耳垂分離或緊貼臉頰、舌頭是否能捲起等等；然而，大部分生理特徵如身高、體重和膚色，都是由一系列基因共同調控的。

除此之外，基因還能遺傳給後代，我們身上的基因就是從爸爸和媽媽那邊繼承的。以人類來說，一般細胞含有46條染色體，但生殖細胞如卵或精子中，只有23條染色體，如此一來，來自媽媽的卵和來自爸爸的精子結合成受精卵、孕育新生命時，細胞中的染色體才會是正常的數量：46條。也就是說，每個人身上的染色體，一半來自媽媽，一半來自爸爸。這也是為什麼你會長得有點像爸爸或媽媽......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年6月 ]